Анализ данных о фитофотодерматите, вызванном контактом с соком растений рода Борщевик (Heracleum L.)

Полный текст

АКТУАЛЬНОСТЬ

Борщевики относятся к семейству Сельдерейные, или Зонтичные (Apiaceae), роду Борщевик (Heraclеum L.). Латинское название Heracleum дано Карлом Линнеем в честь героя древнегреческой мифологии Геракла за мощь и силу растений из этого рода. Характерное для России название «борщевик» растение получило благодаря популярному блюду — борщу, в который добавляли съедобные виды борщевиков вместо картофеля до его появления в России. Борщевики можно назвать и «медвежьей лапой» за большой размер и специфическую форму листьев. Всего в мире встречается почти 70 видов борщевика, в России распространены около 15 видов. В середине ХХ в. некоторые виды борщевика были внедрены во многие регионы страны как новые перспективные силосные кормовые растения. Однако из-за скорого прекращения возделывания борщевиков как кормовой культуры, а также из-за несоблюдения рекомендаций по ликвидации посевов борщевика растения вышли из-под контроля человека, причем с высокой степенью агрессивности. Таким образом, распространение зарослей борщевика в настоящее время представляет серьезную проблему для Российской Федерации (РФ), оказывая отрицательное воздействие на биоразнообразие растительного покрова, разрушая природные экосистемы и нанося существенный экономический ущерб РФ [1–21]. Распространение борщевиков по территории РФ не было бы столь опасно, если бы не их негативные свойства: попадая на кожу человека, сок растений вызывает сильнейшие ожоги — фитофотодерматиты (ФФД), схожие с термическими ожогами I, II и III степени [22–24]. Исходя из вышесказанного представляет интерес анализ данных о биологически активных веществах (БАВ), входящих в состав сока растений рода Борщевик и вызывающих ожоги, а также о терапии ожогов, вызванных их соком.

Цель исследования — проанализировать состав и содержание основных биологически активных веществ сока растений рода Борщевик и механизм их действия, а также способы лечения фитофотодерматита, вызванного контактом с соком борщевика, для дальнейшего обоснования необходимости разработки лекарственных препаратов, применяемых в терапии ФФД.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Методом исследования стал информационно-аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы, связанной с распространением растений рода Борщевик на территории РФ, а также с химическим составом и последствиями контакта с соком растений данного рода. Проведен латентно-семантический, исторический, структурно-логический, контент-анализ, а также статистический анализ литературных источников. В ходе исследования использованы документальные материалы библиотеки Российской академии наук, библиотеки Ботанического института им. В.Л. Комарова Российской академии наук, Фундаментальной библиотеки Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова, Научной библиотеки им. М. Горького Санкт-Петербургского государственного университета, Фундаментальной библиотеки Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С.М. Кирова, ресурсы информационно-поисковых систем (в том числе Федерального института промышленной собственности, Государственной публичной научно-технической библиотеки и др.).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Химический состав БАВ сока борщевиков. В состав сока растений рода Борщевик входят следующие основные группы БАВ: кумарины, эфирные масла, жирные масла, флавоноиды, липиды, сапонины, алкалоиды. Данные о среднем содержании указанных групп БАВ в соке растений рода Борщевик, а также о действии, которое они оказывают, представлены в таблице 1 [25–33, 37].

 

Таблица 1. Основные группы БАВ сока растений рода Борщевик, их средняя массовая доля и основное действие

Table 1. Main groups of biologically active substances in the juice of plants of the genus Hogweed, their average mass fraction and main effect

Группа БАВ	Средняя массовая доля, %	Основное действие
Кумарины	1,66–4,00	Фотосенсибилизирующее, антиоксидантное, антимикробное
Эфирные масла	0,02–3,00	Антимикробное, антиоксидантное
Жирные масла	19,80–24,02	Антиатерогенное
Флавоноиды	0,74–0,78	Антиоксидантное
Липиды	2,51–2,57	Антимикробное
Сапонины	2,79–2,89	Токсическое
Алкалоиды	0,71–0,75	Токсическое

 

Из БАВ, входящих в состав сока борщевиков, отдельно стоит остановиться на кумаринах [31–38], так как именно эта группа БАВ вызывает поражения кожных покровов — ФФД [22–24, 32, 36].

Кумарины представляют собой гетероциклические соединения, производные ортокумаровой (цис-ортооксикоричной) кислоты, в основе строения которых лежит ненасыщенный ароматический лактон цис-ортокумаровой кислоты — 5,6-бензо-альфа-пирон, или кумарин (рис. 1).

 

Рис. 1. Строение ортокумаровой кислоты (1) и кумарина (2)

Fig. 1. Structure of orthocoumaric acid (1) and coumarin (2)

 

В составе сока борщевиков содержится в среднем до 30 различных кумаринов, при этом около 25 % из них относятся к оксикумаринам, а 75 % — к фуранокумаринам (ФК). Фуранокумарины, или, другими словами, фурокумарины (кумарон-альфа-пироны) представляют собой соединения, содержащие сконденсированное с кумарином в 3,4-, 5,6-, 6,7- или 7,8-положениях ядро фурана. По отношению расположения фуранового цикла к основному ядру (кумарину) и от места конденсации фуранового цикла различают линейные (линеарные) 6,7-фурокумарины (производные псоралена) и угловые (ангулярные): производные 7,8-фурокумарина (производные ангелицина), 5,6-фурокумарины (производные аллопсоралена) и 3,4-фурокумарины (рис. 2) [32–44].

 

Рис. 2. Строение фуранокумаринов: псоралена (1), ангелицина (2), аллопсоралена (3), 3,4-фурокумарина (4)

Fig. 2. Structure of furanocoumarins: psoralen (1), angelicin (2), allopsoralen (3), 3,4-furocoumarin (4)

 

Установлено, что выраженная фотосенсибилизирующая активность ФК определяется наличием фуранового кольца в положениях 6,7 и 7,8 кумарина. Замена фуранового кольца, сконденсированного с кумариновым, а также изменение его положения приводит к потере фотосенсибилизирующей активности [38–39, 46].

К природным ФК относятся псорален и основные его производные: ксантотоксин, бергаптен, бергамотин, императорин, изопимпинеллин и ангелицин (изопсорален) и его основные производные: сфондин, пимпинеллин, изобергаптен. Присутствие других производных псоралена и ангелицина, которых в настоящее время открыто более тридцати, в соке растений рода Борщевик незначительно [4, 32, 37–40].

Основные ФК и ориентировочная массовая доля некоторых из них в соке наиболее распространенных видов растений рода Борщевик представлены в таблице 2.

 

Таблица 2. Основные фуранокумарины сока наиболее распространенных видов растений рода Борщевик

Table 2. The main furanocoumarins in the juice of the most common plant species of the genus Hogweed

Фуранокумарины (массовая доля, %)	Борщевик Сосновского	Борщевик Меллендорфа	Борщевик Мантегацци	Борщевик сибирский
Псорален и его производные
Псорален	0,85	+	0,92	–
Ксантотоксин (метоксален, 8-метоксипсорален)	1,15	0,42	1,13	0,51
Бергаптол (5-гидроксипсорален)	+	+	+	+
Бергаптен (5-метоксипсорален)	1,04	0,54	1,05	0,41
Бергамотин (5-гераноксипсорален)	+	+	+	+
Императорин (8-изопентенилоксипсорален)	0,09	+	0,18	+
Изоимператорин (5-изопентенилоксипсорален)	+	+	+	–
Изопимпинеллин (5,8-диметоксипсорален)	0,12	+	0,58	+
Ангелицин и его производные
Ангелицин	0,63	0,32	0,34	0,31
Сфондин (6-метоксиангелицин)	0,35	0,17	0,66	0,87
Изобергаптен (5-метоксиангелицин)	0,42	+	0,28	+
Ангелицин и его производные
Пимпинеллин (5,6-диметоксиангелицин)	0,21	+	1,00	+

Примечание. «+» — наличие вещества, массовая доля которого не установлена; «–» — отсутствие вещества.

 

Фотосенсибилизирующее действие фуранокумаринов. При попадании на кожу линейные и ангулярные фуранокумарины резко повышают ее чувствительность к ультрафиолетовому излучению, вызывая повреждение кожи (фитодермию), сходное с термическим поражением [22–24, 46–49]. Так как в развитии фитодермии большое значение имеет ультрафиолетовое облучение (УФО), то это позволяет отнести данное повреждение кожи к фитофотодерматитам. В настоящее время установлено, что линейные ФК, особенно бергаптен, ксантоксин и псорален, обладают более выраженными фотосенсибилизирующими свойствами, чем ангулярные ФК. Доказано также, что именно наличие фотодинамически активных ФК в растении является доминантным признаком ФФД [38, 45–48].

ФФД проявляются в виде острой, похожей на солнечный ожог эритемы и отека, часто линейного или причудливого распределения, отражающего места контакта. Эти фототоксические реакции носят неиммунологический характер и могут возникать у всех людей при условии, что достаточная концентрация фотосенсибилизирующего агента фотоактивируется адекватной дозой длинноволнового УФО [24, 39, 46].

Фотосенсибилизирующая активность сока растений рода Борщевик находится в прямой зависимости от следующих факторов [24, 49, 50]:

1) качественное и количественное содержание ФК в соке растений (табл. 2);

2) площадь зоны поражения кожи;

3) количество сока, попавшего на зону поражения кожи;

4) время контакта пораженных участков кожи с соком растений;

5) интенсивность УФО и время его воздействия на пораженные участки;

6) особенности каждого человека (например, возраст, фототип кожи).

Особенность ФФД — отсутствие в первые минуты и часы после контакта кожи с соком борщевиков каких-либо субъективных проявлений. Ощущение жжения, зуд и гиперемия появляются лишь спустя несколько часов. Между длительностью контакта кожи человека с соком растений, продолжительностью облучения солнечными лучами и фотосенсибилизирующей активностью ФК сока борщевиков существует прямая зависимость. При различном сочетании перечисленных выше факторов возникают ФФД, протекающие по типу термических ожогов I, II и III степени с тремя возможными клиническими формами, соответственно эритематозная, эритематозно-буллезная, эрозионно-язвенная [22–24, 46–50].

Терапия фитофотодерматита, вызванного контактом с соком растений рода Борщевик. Из литературных источников следует, что после контакта с растениями рода Борщевик человек должен немедленно промыть пораженный участок проточной водой с мылом, при необходимости обработать его антисептическим раствором, декспантенолом, наложить стерильную повязку, принять антигистаминный препарат. Необходимо избегать также ультрафиолетового излучения в течение по меньшей мере двух суток. В случае возникновения эритемы применяют стероидные лекарственные препараты местного действия, для снижения болевых ощущений используют нестероидные противовоспалительные средства [51, 52]. В терапии эритематозной формы ФФД широко применяют также вазелин и безрецептурные анальгезирующие лекарственные препараты, такие как ацетаминофен или ибупрофен, для облегчения боли и уменьшения воспаления [52]. При наличии буллезных поражений может потребоваться дальнейшее лечение, чаще всего в условиях стационара. Рекомендуется произвести прокол и дренаж маленькие пузырей, но крупные пузыри, обширные эпидермально-дермальные выделения, а также большие участки отслоившегося эпидермиса следует просто очистить и перевязать. Также могут применяться перорально стероидные лекарственные препараты для уменьшения воспаления в умеренных и тяжелых случаях. Эрозионно-язвенная форма ФФД может потребовать хирургического вмешательства, которое заключается в санации, буллэктомии или фасциотомии [52, 53].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время не обнаружено специальных клинических рекомендаций по диагностике и лечению фитофотодерматитов, возникающих в результате контакта с соком растений рода Борщевик. В связи с этим исследования клинической симптоматики подобных фитофотодерматитов, выбор тактики их лечения, а также разработка лекарственных препаратов для терапии фитофотодерматитов, в том числе с учетом патогенетических механизмов фуранокумаринов, содержащихся в соке растений рода Борщевик, являются весьма актуальными.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Финансирование данной работы не проводилось.

Этическая экспертиза. Настоящая статья не содержит каких-либо исследований с участием людей и животных в качестве объектов изучения.

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Об авторах

Екатерина Александровна Климкина

Военно-медицинская академия

Автор, ответственный за переписку.
Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3391-7208
SPIN-код: 9298-8619

канд. фармацевт. наук, доцент кафедры фармации

Россия, Санкт-Петербург

Марина Сергеевна Околелова

Военно-медицинская академия

Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-4714-3434
SPIN-код: 4933-4507

канд. фармацевт. наук

Россия, Санкт-Петербург

Елена Сергеевна Смирнова

Военно-медицинская академия

Email: vmeda-nio@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-4820-4313
SPIN-код: 9290-4277

канд. фармацевт. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы